衛(wèi)明博

（中國鐵建電氣化局集團第五工程有限公司，成都 610091）

0 引言

隨著當今鐵路網的不斷完善，路線越來越廣泛。在給我們出行帶來便利和舒適的同時安全問題也應該引起我們的注意，接觸網作為重載鐵路牽引供電的重要組成部分，它的性能穩(wěn)定與否直接關系到重載鐵路能否正常運行，其中接觸網的零部件防松問題更是重中之重。重載鐵路的接觸網承擔著把電力動能傳輸?shù)借F路車務中的任務。因此接觸網的質量直接影響重載鐵路的運輸系統(tǒng)。重載接觸網的工作環(huán)境是在室外高溫的環(huán)境下，因此只能保證一條線路沒有其余的備份線路。接觸網上負載載荷是隨著重載火車的行動軌跡和運動規(guī)律的變化而改變的。重載鐵路的接觸網系統(tǒng)具有負載大、行車間距小、動能轉化快等特點。相對于普通鐵路來說重載鐵路的接觸網零部件更容易造成松動，一旦接觸網零部件松動，會導致列車停運交通網松動等問題，這也就導致了列車不能進行正常的行駛。本文根據(jù)我國近幾年開通的重載鐵路接觸網的防松辦法，對防松措施進行了歸納總結與 創(chuàng)新。

1 重載鐵路接觸網的零部件振動防松方法

1.1 安裝上的零部件振動防松措施

針對當今比較流行的幾種重載鐵路的接觸網零部件防松措施的分析，互有利弊?，F(xiàn)對當前安裝問題上提出了新的方式。

在安裝止動墊片，規(guī)定要把止動部分與緊固件的上表面緊密連接，然而在連接是止動部分與緊固件的上表面會出現(xiàn)大約2R的圓角，若止動部分不能緊貼緊固件的上表面，將會影響其防松效果。因此需要采取相應的措施來改善不接觸問題來提高防松能力?？梢栽谥谱骶o固件時增加一個2R的圓角來貼合止動部分，或者使用專用工具代替手工安裝。同時也可以不必要的損耗。

非金屬最高的防松辦法就是嵌件鎖緊螺母，可由于生產費用較高難以普及，特別是M16之上的螺母生產費用更高，所以個人比較推薦M10-M14的螺母進行使用。

螺紋鎖固膠的防松措施，在費用上十分便宜讓人接受，其特點就是快速并且高效，但是在日后的拆卸方面不占優(yōu)勢不易于拆裝，更不適合用在需要反復調節(jié)的零件中推廣。如果對于防松要求或者防松條件需求比較嚴格還有其他方式的防松方式，如雙疊鎖緊防松墊片偏心式鎖緊螺母等，但是要做好前期準備工作，如應權衡產品的性價比及適用性等方面的因素。

1.2 止動墊圈上添加彈簧墊片

此種方式屬于機械固件的防松辦法，是作用在重載鐵路的接觸結構上，是現(xiàn)在的機械族零件最受歡迎的一種辦法，其自身具有的優(yōu)勢也是有目共睹的。在經過了反復的變更數(shù)據(jù)，在試誤中探索其此種方式是否正確，其嘗試結果如圖1所示，我們能夠夠看出通過多次嘗試，讓機器進行振動，殘余軸力與初始軸力的比值明顯超過了沒有加墊片的部分，符機械放松的性能與要求。

圖1 有無墊片實驗

1.3 彈簧墊片配合非金屬鎖緊螺母使用

重載鐵路中使用的非金屬鎖緊螺母采用的都是德國系列并且?guī)в械聵说腄IN982，這種結構的不同主要表現(xiàn)于在其螺母結構的基礎上配套鑲嵌了一個比內徑螺紋小的尼龍圈。當螺栓擰入螺母時提前和尼龍圈接觸，在尼龍圈的內側咬合出一圈內螺紋，當尼龍圈的內螺紋包住螺母的內螺紋，這樣就形成了一個抗摩擦力矩，給螺母增加了一個防鎖裝置。這樣就可以大大的增加摩擦力，更好的做到防松。

目前，這種方法主要的問題在于尼龍圈的損耗及其多次使用的安裝。面對損耗問題可以在生產制作的過程中加入一些藥劑來增加強度，在一定的使用情況下減少損耗過程，讓其使用壽命更長[1]。除此之外老化的另一種來源就是外界環(huán)節(jié)的光照和溫度，接觸網的零部件工作的溫度大約在-40℃～+50℃，這樣的條件溫度下并不會損害原有的零件。

這種螺母中尼龍環(huán)承受力矩載荷，在安裝調試的過程中，需要在尼龍環(huán)的內側開一個內螺紋用來裝配螺栓，由于產生彈性變形產生一個內力，所以該尼龍環(huán)可以多次使用。但是在反復使用中會產生磨損等現(xiàn)象，該產品建議最多重復利用五次?？梢詽M足對產品精度的 需求。

1.4 使用涂螺紋凝固膠

螺紋凝固膠組成不能與氧氣接觸，是由甲基丙烯酸雙脂組成的，加入少量d的催化劑、固定膠體、放腐蝕劑及氧化劑制作而成，在有氧氣的環(huán)境中能長時間保持穩(wěn)定狀態(tài)，在真空環(huán)境中能變成不溶不化的固體并形成粘接。屬于固體防松性質的一種。目前螺紋凝固膠能否用在接觸網零部件上還有著不小的爭議。由于作用的性質比較不是很大還不能被人們認可。此種方法對主要的問題是粘接強度如何，而且不宜與拆卸還有能否絕緣。本文現(xiàn)針對這幾個方面進行論述，用戶可以根據(jù)自己的需求選擇適合自己的類型商品。目前，在重載鐵路中大多數(shù)膠體是螺紋凝固膠其中以樂泰262或德邦262B兩種品牌為代表，這兩種膠體的粘度都十分高[2]。進行反復的證明，在自然環(huán)境中放置不動24h就可以開始產生固化反應，伴隨著時間的不斷變長，粘度特性不斷增強，但是在10天后粘度特性增強變遲緩，300天后螺紋凝固膠還擁有極高的粘性強度。

通過本次實驗可以得出結論，螺紋凝固膠后可以提高接觸網的防松強度，在涂抹螺紋凝固膠以后拆卸是個大問題，在拆卸的過程中需要克服扭轉力矩和粘性強度等問題，因此當螺紋鎖固膠在安裝的過程中，就需要大的力矩載荷進行安裝，一般不容易拆卸。而且隨著時間的不斷增加溶劑不斷穩(wěn)定的融合在連接處、一旦彎曲融合則不會輕易分解，只能強行拆除，可能會對接觸網造成破壞，而且工作過程中一般都是高溫天氣。如果可以進行二次安裝，還需要涂抹大量的螺紋凝固膠。由于螺紋凝固膠不適合于反復調試，建議接觸網零件調整到位后在進行涂抹螺紋鎖固膠，避免由于安裝不適引發(fā)的調試過程減少資源的消耗。螺紋凝固膠其材質是一種較特殊的材質，在溫度不同的情況下所表現(xiàn)的形態(tài)也不相同，在高溫情況下會使材質發(fā)生變化甚至老化，在溫度不斷變化中發(fā)生改變，其變化過程如圖2所示。

圖2 固化時間對螺紋鎖固膠強度的影響

從上述數(shù)據(jù)可以得出以下結論，樂泰牌的螺紋凝固膠，一旦用于100℃以上的高溫中，螺紋凝固膠的粘性強度會達到最小值，防松能力減弱。而接觸網的正常工作溫度范圍為0℃～+50℃，此時鎖固膠粘接強度達到了最高點。而且在涂抹鎖固膠的有效區(qū)域把螺紋連接處緊緊包裹住，太陽光無法透過鎖固膠照到螺紋連接處，因此光線對鎖固膠的老化作用可以忽略不計。

由于螺紋鎖固膠安裝后不利于拆卸，所以這種防松方式不能被廣泛的流傳使用，尤其是施工中需要進行調節(jié)的接觸網零部件而言。同時它也有自己的優(yōu)點，實用性特別強而且價格公道，能起到的作用也十分明顯，適用于不需要調節(jié)或者對于安裝要求較低的零部件中使用。

1.5 雙螺母的防松辦法

雙螺母防松原理是一種與其他方法不同的方式。其原理的不同主要體現(xiàn)在阻止橫向和縱向載荷下的振動，不適用于接觸網的零部件結構中。一般只用于腕臂底座、下錨補償裝置安裝底座等大緊固力矩、在沒有振動的零部件中，對連接件也能起較好的防松作用。

1.6 引用新的防松措施

SOLID-LOCK防松鎖緊墊圈是一項具有獨特功能的防松方式，這種新型防松與我國標準完全契合，其作用機制是將載荷轉化成摩擦的一種方式。具體方式是通過兩片防松鎖緊墊圈中一側，然后放入一個大T型滑塊墊片，在另一次放入一個小T型滑塊墊片。這樣就能更好更有效的咬合螺栓和螺母。當對零件加緊時，小鋸齒面與接觸面相交并吻合貼緊，然后讓SOLID-LOCK防松鎖固定在其中，只允許大鋸齒面相對移動[3]。一旦出現(xiàn)預緊力，任何松動趨勢都會被反斜面的效果所阻止?？梢杂行У臏p少接觸網零部件的防松。

根據(jù)螺栓力矩換算公式得：

通過上述公式，我們可以發(fā)現(xiàn)：螺栓預緊力矩和螺紋軸向力夾角成正比，公式中的Dkm代表的是螺栓的實際接觸尺寸，無法準確測量只能估讀。在這個過程中不斷對監(jiān)控夾緊力度進行控制，進而得到了近似曲線，如圖3所示。

圖3 溫度對鎖固膠粘接強度的影響

2 結語

SOLID-LOCK是一種全新形式的預防接觸網零部件的防松方式，通過預設振動范圍來解決螺紋產生的松動。通過對比當今比較流行的幾種防松方式，得出以下優(yōu)點：安裝方便，使用過程中可以隨時隨地檢測其磨損情況，而且在防松過程中也十分可靠，基本不會產生問題。最主要的是不需要維護等特點非常適合我國國情。另外，由上述實驗可以得出SOLID-LOCK防松鎖緊墊圈不是可以用在任何形式的的螺紋聯(lián)接副當中。當表面特別光滑或者硬度特別大的情況下，就需要更改防松方法，通過額外的更改SOLID-LOCK防松鎖緊墊圈材質的方式來達到最終的防松鎖緊作用。